Diferencies ente revisiones de «Célula fotollétrica»

Contenido eliminado Contenido añadido
m Preferencia
m Preferencia
Llinia 1:
[[Archivu:Klassieren.jpg|thumb|250px|[[Célula solar]] monocristalina mientres la so fabricación]]
[[Archivu:Celula fotovoltaica.svg|thumb|Símbolu de la célula fotovoltaica]]
Una '''célula fotoeléctrica''', tamién llamada '''celda, fotocélula o célula fotovoltaica''', ye un dispositivu electrónicu que dexa tresformar la enerxía llumínica ([[fotones]]) n'enerxía eléctrica ([[corriente eléctrica|fluxu d'electrones llibres]]) por aciu el [[efectuefeutu fotoeléctricu]], xenerando [[enerxía solar fotovoltaica]]. Compuestu d'un material que presenta efectuefeutu fotoeléctricu: absuerben fotones de lluz y emiten electrones. Cuando estos electrones llibres son prindaos, la resultancia ye una corriente eléctrica que puede ser utilizada como eletricidá.
 
La eficiencia de conversión media llograda poles célules disponibles comercialmente (producíes a partir de [[siliciu monocristalino]]) ta alredor del 16&nbsp;%, pero según la tecnoloxía utilizada varia dende'l 6% de les célules de [[siliciu amorfo]] hasta'l 22&nbsp;% de les célules de siliciu monocristalino. Tamién esisten les célules multicapa, de normal de [[arseniuro de galio]], qu'algamen eficiencies del 30&nbsp;%. En llaboratoriu superóse'l 46&nbsp;% con célules esperimentales.<ref>{{cita web
Llinia 30:
{{AP|Cronoloxía del desenvolvimientu de les célules solares}}
 
El [[efectuefeutu fotovoltaico]] foi esperimentalmente demostráu per primer vegada pol físicu francés [[Edmond Becquerel]]. En 1839, a los 19 años, construyó la primer célula fotovoltaica del mundu nel llaboratoriu del so padre. [[Willoughby Smith]] describió per primer vegada'l «Effect of Light on Selenium during the passage of an Electric Current» [EfectuEfeutu de la lluz sobre'l seleniu mientres el pasu d'una corriente eléctrica] el 20 de febreru de 1873 na revista [[Nature (revista)|Nature]]. En 1883 [[Charles Fritts]] construyó la primer célula fotovoltaica d'[[estáu sólidu (electrónica)|estáu sólidu]] por aciu el recubrimientu del [[seleniu]] [[semiconductor]] con una capa delgada de [[oru]] pa formar les uniones; el dispositivu tuvo solo alredor del 1% d'eficiencia.
 
En 1888 el físicu rusu [[Aleksandr Stoletov]] construyó la primer célula basada nel efectuefeutu fotoeléctricu esternu descubiertu por [[Heinrich Hertz]] en 1887.<ref name="Gevorkian2007">{{cite book|last=Gevorkian |first=Peter |title=Sustainable energy systems engineering: the complete green building design resource|url={{google books|id=i8rcHsOfPScC|p=498|plainurl=y}}|year=2007|publisher=McGraw Hill Professional|isbn=978-0-07-147359-0}}</ref>
 
En 1905 [[Albert Einstein]] propunxo una nueva teoría cuántica de la lluz y esplicó l'efectuefeutu fotoeléctricu nun artículu de referencia, pol que recibió'l [[Premio Nobel de Física]] en 1921.<ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/ "The Nobel Prize in Physics 1921: Albert Einstein"], Nobel Prize official page</ref>
 
[[Vadim Lashkaryov]] afayó uniones ''p''-''n'' en Cu<math>_2</math>O y protocélulas de sulfuru de plata en 1941.<ref>V. Y. Lashkaryov, Investigation of a barrier layer by the thermoprobe method, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. '''5''', 442-446 (1941), English translation: Ukr. J. Phys. '''53''', 53-56 (2008),http://ujp.bitp.kiev.ua/files/journals/53/si/53SI11p.pdf</ref>
Llinia 58:
Nel momentu de la creación de la unión pn, los electrones llibres de la capa n entren instantáneamente na capa p y se recombinan colos buecos na rexón p. Va Esistir asina mientres tola vida de la unión, una carga ''positiva'' na rexón n a lo llargo de la unión (porque falten electrones) y una carga ''negativa'' na rexón en p a lo llargo de la unión (porque los ''buecos'' sumieron); el conxuntu forma la Zona de Carga d'Espaciu» (ZCE) o "zona de barrera" y esiste un [[campu eléctrico]] ente los dos, de n escontra p. Esti campu eléctrico fai de la ZCE un [[diodu]], que solo dexa'l fluxu de portadores nuna dirección: N'ausencia d'una fonte de corriente esterior y so la sola influencia del campu xeneráu na ZCE los electrones solo pueden movese de la rexón p a la n, pero non na dirección opuesta y pela cueta los ''buecos'' nun pasen más que de n escontra p.
 
En funcionamientu, cuando un fotón arrinca un electrón a la matriz, creando un electrón llibre y un ''buecu'', sol efectuefeutu d'esti campu eléctrico cada unu va en dirección opuesta: los electrones atropar na rexón n (pa convertise en polu negativu), ente que los ''buecos'' atropar na rexón dopada p (que se convierte nel polu positivu). Esti fenómenu ye más eficaz na ZCE, onde casi nun hai portadores de carga (electrones o ''buecos''), yá que son anulaos, o na cercanía inmediata a la ZCE: cuando un fotón crea un par electrón-buecu, dixebráronse y ye improbable qu'atopen al so opuestu, pero si la creación tien llugar nun sitiu más alloñáu de la unión, l'electrón (convertíu en ''buecu'') caltién una gran oportunidá pa recombinarse antes de llegar a la zona n. Pero la ZCE ye necesariamente bien delgada, asina que nun ye útil dar una gran espesura a la célula.<ref group="nota">Sicasí, puede dáse-y una forma ondulada, p'aumentar la superficie activa.</ref> Efectivamente, la grosez de la capa n ye bien pequenu, una y bones esta capa solo precísase básicamente pa crear la ZCE que fai funcionar la célula. Sicasí, la grosez de la capa p ye mayor: depende d'un compromisu ente la necesidá d'embrivir les recombinaciones ''electrón-buecu'', y pela cueta dexar la captación del mayor númberu de fotones posible, pa lo que se riquir cierta mínima espesura.
 
En resume, una célula fotovoltaica ye l'equivalente d'un [[Célula fotovoltaica#xenerador d'enerxía eléctrica|xenerador d'enerxía]] a la que s'añedió un [[diodu]]. Pa llograr una célula solar práctica, amás ye precisu añedir contactos eléctricos (que dexen estrayer la enerxía xenerada), una capa que protexa la célula pero dexe pasar la lluz, una capa [[Reflexón (física)|antireflectante]] pa garantizar la correcta absorción de los [[foton]]es, y otros elementos qu'aumenten la eficiencia del mesma.
Llinia 230:
* [[Colector solar]]
* [[Concentrador solar]]
* [[EfectuEfeutu fotoeléctricu]]
* [[Electrónica d'estáu sólidu]]
* [[Enerxía solar fotovoltaica]]